Классификация радиоприемников

Классификацию радиоприемников можно проводить по различным признакам, определяющим их технико-эксплуатационные характеристики.

По функциональному назначению приемники делят на профессиональные и вещательные (бытовые).

Профессиональные приемники: связные, РРЛиний связи, РЛС, радионавигационные, магистральной связи, радиоастрономические и т.д.

По виду сигналов, например по виду модуляции: АМ, ИМ, КИМ и т.д.

По диапазоны частот: НЧ (30 … 300 кГц), СЧ (0,3 … 3 МГц), ВЧ (3 … 30 МГц), ОВЧ (30 … 300 МГц), УВЧ (300 МГц …3 ГГц), СВЧ (3 … 30 ГГц), КВЧ (30 ГГц – 300 ГГц.).

По роду принимаемой информации: Радиотелефонные, радиотелеграфные, фототелеграфные, телевизионные.

По месту установки: стационарные, автомобильные, переносные, бортовые (судовые, самолетные, космических объектов).

По способу управления: с ручным, автоматическим, дистанционным управлением.

По виду питания: сетевые, батарейные, универсального питания.

По способу построения тракта приемника до детектора: прямого усиления, супергетеродинные с одним или несколькими преобразователями частоты.

Структурные схемы приемников

Структурные схемы приемников различаются построением тракта радиочастоты ТРЧ, в котором может осуществляться только прямое усиление сигналов или же усиление их с преобразованием и последующим усилением на новой (промежуточной) частоте. В первом случае приемник называется – приемник прямого усиления, во втором – супергетеродинный приемник.

Вприемниках ПУ ТРЧ содержит входную цепь ВЦ и УРЧ. В этом случае все резонансные цепи (ВЦ и УРЧ) настроены на частоту принимаемого сигнала (радиочастоту), на которой и осуществляется усиление сигнала, необходимое для нормальной работы детектора. ВЦ обеспечивает предварительную селекцию сигналов по частоте, а УРЧ – основную частотную селекцию и додетекторное усиление сигналов.

Резонансные контуры ВЦ и УРЧ сопряжены и перестраиваются в пределах нужного диапазона рабочих частот. Для достижения необходимого усиления и достаточной селективности УРЧ делают многокаскадным. Из-за конструктивной сложности число контуров в УРЧ редко превышает 3…4. При этом усиление на может оказаться неустойчивым, а селективность недостаточной, так как полоса пропусканияП колебательного контура с добротностью Q связана с его резонансной частотой соотношением:

При переменной настройке, настройке на более высокую частоту сигнала () полоса пропускания контуров расширяется и, следовательно, селективность уменьшается.

Для уменьшения числа усилительных каскадов и упрощения конструкции в ТРЧ приемников ПУ в прошлом широко применялись так называемые регенеративные и сверхрегенеративные приемники. В этих приемниках ТРЧ выполняется обычно на одном транзисторе. Этот же каскад кроме усиления радиочастоты, выполняет также функцию детектора и усилителя НЧ. В сверхрегенеративном приемнике входной каскад постоянно самовозбуждается, амплитуда генерируемых колебаний пропорциональна действующим колебаниям принимаемых сигналов. Этим достигается большой коэффициент усиления входного каскада. Сверхрегенеративному приемнику, как и регенеративному, свойственны сильные искажения принимаемых сигналов и интенсивные паразитные излучения, что не отвечает современным требованиям ЭМС.

Наибольшее распространение получили супергетеродинные приемники.

В них принимаемые сигналы с частотой селектируются ВЦ и резонансными системами УРЧ, усиливаются в УРЧ и преобразуются в сигналы промежуточной частотыв преобразователе частоты (ПЧ). ПЧ состоит из смесителя (СМ) и местного автогенератора – гетеродина (Г).

При настройке супергетеродинного приемника на частоту принимаемого сигнала и получении на выходе ПЧнеобходимо синхронно перестраивать резонансные системы ВЦ, УРЧ и Г. Постоянство, при перестройке супергетеродинного приемника во всем диапазоне (поддиапазоне) частот, позволяет осуществлять требуемое усиление и частотную селекцию в ТПЧ.

Из курса РТЦиС известно, что преобразование частоты – это сдвиг спектра сигнала по оси частот на определенное постоянное значение при сохранении амплитудных, частотных и фазовых соотношений в сигнале. В этом смысле ПЧ является линейным устройством. Но, осуществить преобразование частоты можно, только подав принимаемый сигнал и опорный сигнал (сигнал гетеродина) на нелинейный элемент. На выходе нелинейного элемента получают широкий спектр частот, состоящий из частот сигнала их гармоник, частот гетеродина и их гармоник и суммарно-разностных частот сигнала и гетеродина – комбинационных частот. С точки зрения преобразования частоты именно комбинационные частоты представляют интерес.

, где

целые числа.

Одна из этих комбинационных частот и используется в качестве новой несущей частоты выходного сигнала, называемой промежуточной:

(, т.к.)

Получение определенного значения f_пр возможно при двух значениях f_Г. верхняя наf_пр и нижняя наf_пр. Так как настройка входной цепи и контура гетеродина сопряжена и осуществляется одним органом настройки, и коэффициент перекрытия по частоте в контуре гетеродина в случае меньше, то следует выбирать(частоты настройки входного контура). В радиовещательных приемникахf_Г выбирают таким образом, чтобы:

.

Иногда, в приемниках с двойным преобразованием частоты, . Такой супергетеродинный приемник называется инфрадином и чаще используется в профессиональных системах.

Преобразование переменной частоты принимаемых сигналов f_С в постоянную промежуточную частоту f_пр обеспечивает супергетеродинному радиоприемнику ряд преимуществ:

• резонансные системы УПЧ не перестраиваемые, что существенно упрощает их конструкцию;

• ввиду того, что основное усиление сигнала осуществляется на f_пр в УПЧ, ослабляется зависимость общего коэффициента усиления приемника от частоты настройки;

• при переносе спектра частот сигнала вниз паразитные емкостные и индуктивные обратные связи проявляются слабее, что позволяет получить больший коэффициент усиления без ухудшения устойчивости;

• на пониженной частоте f_пр проще выполнить резонансные контура УПЧ с узкой полосой пропускания.

Недостатки. Наличие в СГПр. преобразователя частоты, приводит к образованию побочных каналов приема. Нестабильность частоты гетеродина влияет на настройку приемника. Возможно излучение сигнала гетеродина через приемную антенну.